浙江省电子竞赛题目.docx
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浙江省电子竞赛题目
宽带前置放大电路（A题）
【本科组】
一．任务
设计一种前置放大电路，使其在较宽频带范畴内具备良好直流和交流特性。
电路涉及输入阻抗匹配、无源衰减网络、有源放大等环节，采用单端输入单端输出方式实现信号变换，电路方框如图A-1所示。
图A-1
二．规定
2．1基本规定
（1）输入阻抗：
直流输入阻抗50Ω和1MΩ可选，容许误差2%。
（2）输入过载能力：
50Ω阻抗可承受5V输入过载，1MΩ阻抗可承受36V输入过载，过载时间不低于1分钟。
（3）直流零点：
输入短路时，电路输出直流电压偏离零点在2mV范畴内。
（4）大信号1倍放大宽带特性：
输入峰值为1V正弦信号，电路工作带宽为DC～10MHz，在1MΩ输入阻抗条件下测试，示波器监视无明显失真。
（5）大信号衰减10倍带宽特性：
输入峰值为5V正弦信号，电路工作带宽为DC～10MHz，在1MΩ输入阻抗条件下测试，示波器监视无明显失真。
（6）用单片机和显示装置显示输入信号频率。
2．2发挥某些
（1）10倍放大带宽特性：
输入峰值为0.1V正弦信号，放大10倍，电路工作带宽为DC～10MHz，示波器监视无明显失真。
（2）大信号1倍放大扩展宽带特性：
输入峰值为1V正弦信号，电路工作带宽为DC～35MHz。
（3）输入峰值为0.1V正弦，设立衰减10倍，再放大10倍，电路工作带宽为DC～35MHz，输出信号幅度过冲可控制在理论输出值10%内。
（4）在
（2）条件下，输出阻抗尽量小。
（5）特色创新。
三、阐明
1．该电路规定选用三个以上TI公司器件（单片机和模仿器件）。
2．基本某些在放大电路负载开路条件下测试。
发挥某些在放大电路带1kΩ电阻负载下测试。
3．有源放大电路采用正负5V电源，电源可由外部直接提供。
4．状态选取可由手动开关实现，禁止输入输出端直通短接。
5．电路中设立有必要测试点。
四．评分原则
内容
得分
设计报告
20分
基本某些
50分
发挥某些
50分
运水机器人（B题）
【本科组】
一．任务
如图B-1所示,有A、B、C三个区，A区为给水区，有给水装置（简称A容器），B区为输送线路，C区为存水区，有存水装置（简称C容器）。
在比赛开始时A容器装一定量水，容器大小、水量及放置方式任意；B区有一条黑色引导线，引导线两端有两条与引导线垂直黑色边界线，线宽不不不大于20mm；其尺寸如图B-2所示。
C容器形状、容量及放置方式在固定底板上自定，口径不得不不大于100mm，比赛开始把C容器清空。
设计一套自动送水机器人系统，由送水机器人（如下简称小车）将水从A区通过B区运至C区。
该系统涉及A区自动（或手动）给水装置；来回于A、C区之间小车；C区存水装置；固定底板。
图B-1参照图（单位：
mm）
图B-2线路图（单位：
mm）
二．规定
2．1基本规定
（1）小车能完毕运水和自动贮水功能。
（2）小车可显示运水量和运水时间。
（3）小车上贮水器水溢出时有自动报警功能。
（4）在1分钟内运送尽量多水。
（5）小车及安放运水容器总垂直高度不得超过300mm，小车上储水装置容量不大于等于600ml,口径不大于100mm。
小车所载水卸到C容器采用自动贮水。
2．2发挥某些
（1）A区给水采用自动方式完毕。
（2）小车在1分钟内完毕100ml定量自动取水、送水和贮水，误差＜5%。
（3）小车在尽量短时间内，完毕1000ml自动取水，送水和贮水，误差＜5%。
（4）小车在1分钟内运送100ml水时必要绕过D障碍物（放置在B区，距黑色引导线5cm任意一点，直径为5cm，高度10cm黑色园柱体）。
（5）其他特色与创新。
三、阐明
小车运营过程中不得人工参加，小车要自备电源，不得有任何外部引线。
四．评分原则
内容
得分
设计报告
20分
基本某些
50分
发挥某些
50分
简易电能质量监测装置（C题）
【本科组】
一．任务
设计并制作一种能同步对一路工频交流电频率、电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、谐波等进行测量数字式电能质量监测装置（图C-1虚线框内电路）。
为便于本试题设计与制作，设定待测100～500V交流输入电压、10～50A交流输入电流均经由相应变换器转换为相应1～5V交流电压。
图C-1
二．规定
2.1基本某些
（1）测量交流输入电压有效值。
频率：
50Hz；测量范畴：
100～500V；精确度：
±1％。
（2）测量交流输入电流有效值。
频率：
50Hz；测量范畴：
10～50A；精确度：
±1％。
（3）测量并显示有功功率P、无功功率Q、视在功率S及功率因数PF。
（4）在测试5组交流电压、交流电流有效值过程中，能显示它们最大值和最小值。
（5）自制直流电源。
2.2发挥某些
（1）测量交流输入电压频率，精度为±0.5%。
（2）采用LCD显示，可以同步显示一种周期输入电压、输入电流曲线。
（3）测量电压和电流各次谐波含量
以N次电压谐波具有率为例，N次谐波具有率为N次谐波电压均方根值与基波电压有效值之比，电流谐波具有率计算办法同电压谐波具有率。
测量至5次谐波，采用列表和百分数形式显示，测量误差＜1%。
（4）各次电流谐波具有率在列表显示方式中除了可以以比例显示外，还可以显示各次谐波有效值。
（5）其她
三、阐明
1．调试时可用函数发生器输出正弦信号电压作为一路交流电压信号；再经移相输出代表同一路电流信号，移相网络自制。
2．检查交流电压、交流电流有效值、电压和电流谐波时，可采用函数发生器输出对称方波信号。
电压基波、谐波测试可用函数发生器输出对称方波作为原则信号。
3．本题目不得采用电能计量专用芯片实现。
四．评分原则
内容
得分
设计报告
20分
基本某些
50分
发挥某些
50分
24V交流单相在线式不间断电源（D题）
【本科组】
一．任务
设计并制作输出电压为24VAC在线式不间断电源，构造框图如图D-1所示。
图D-1
二．规定：
2.1基本规定
（1）在交流供电U1=36VAC和直流供电U3=36VDC两种状况下，保证输出电压U2=24VAC，且保证其频率为50±1Hz，额定输出电流1A；
（2）切断交流电源后，在输出满载状况下工作时间不少于30秒钟；
（3）交流供电时，电源达到如下规定：
1）电压调节率：
满载条件下，U1从29VAC增长至43VAC，U2变化不超过5%；
2）负载调节率：
U1=36VAC、U2=24VAC，从空载到满载，U2变化不超过5%；
（4）蓄电池供电时，满载条件下，效率
不低于65%（
）；
（5）具备输出短路保护功能。
2.2发挥某些
（1）交流供电时，将电压调节率提高至2%，条件同基本某些。
（2）蓄电池供电时，在满载条件下，将效率
提高至80%。
（3）满载条件下，输出为正弦波，失真度不不不大于5%。
（4）具备给蓄电池充电功能，充电电流不不大于0.1A，充电电路对蓄电池不能过充。
（5）具备欠压保护功能：
当蓄电池放电电压≤29V时整机自动保护停止工作。
（6）其她。
三、阐明
1．不得采用DC-DC、DC-AC等电源模块，不得使用不间断电源产品改制。
2．注意作品制作工艺，留出测试端口。
四．评分原则
内容
得分
设计报告
20分
基本某些
50分
发挥某些
50分
医院病床输液监控系统（E题）
【本科组】
一.任务
设计并制作一套用于医院病床输液监控系统，它由护士站主机和病房输液监控器两某些构成，输液装置和系统构造如图E-1，图E-2所示。
图E-1.病床电控输液装置
图E-2.住院病房输液监控系统
二．规定
2．1基本规定
（1）病床输液监控器具备站号和点滴速度等参数输入设定功能，在显示屏上能同步显示站号、设定点滴速度和当前实际点滴速度。
（2）在漏斗处检测点滴速度，并能动态显示点滴速度（滴/分）。
（3）通过变化h2控制点滴速度，点滴速度设定范畴为50～120（滴/分），控制误差范畴为设定值±10%。
（4）调节时间≤3min（从变化设定值起到点滴速度基本稳定，能人工读出数据为止）。
（5）输液结束（滴速为零）或发生异常状况（输液瓶顶部距滑轮不大于5cm，漏斗距受液瓶顶部不大于5cm）时，应在3秒内发出声光报警信号。
2．2发挥某些
设计并制作一种由主站控制128个从站并采用有线通信输液监控系统，128个从站中，只有一种从站是按基本规定制作一套点滴速度监控装置，其她从站为模仿从站（仅规定制作一种模仿从站,从站号可任意设定）。
（1）主站能巡回显示各从站编号、设定点滴速度和当前点滴速度。
巡回时间（3-10秒）可由主站任意设定。
（2）收到从站发来报警信号后，主站能声光报警并显示相应从站号，并可用手动方式解除报警状态。
（3）从站直流电源均由主站集中供应，主站和从站间通信合同自定，但应尽量减少主站和从站间连接线数量，通信距离规定不不大于30米。
（4）任一从站输液点滴速度均可由主站设定。
（5）其她创新功能。
三.阐明
1．控制电机类型不限，其安装位置及安装方式自定。
2．储液瓶可用医用250mL注射液玻璃瓶或输液袋（瓶中为无色透明液体）。
3．受液瓶用1.25L饮料瓶。
4．点滴器采用针柄颜色为深蓝色医用一次性输液器。
5．赛区测试时，仅提供医用移动式点滴支架，其高度约1.8m，也可自带支架。
四．评分原则
内容
得分
设计报告
20分
基本某些
50分
发挥某些
50分
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